Blockchain-Schwachstellen: Die Zukunft von Krypto schützen

Blockchain ist ein digitales "Ledger", das Transaktionen so speichert, dass sie schwer zu fälschen oder zu verändern sind. Infolgedessen haben diese Technologien enormes Potenzial für die Verwaltung von Kryptowährungs-Assets und -Transaktionen sowie für die Nutzung von Smart Contracts, Finanzwesen und rechtlichen Vereinbarungen.

Sicherheit hat in der Welt der Kryptowährungen und der Blockchain-Technologie oberste Priorität. Während die Verbreitung von Blockchain weiter rasant zunimmt, bestehen Risiken im Zusammenhang mit den Schwachstellen dieser innovativen Technologie. Das Verständnis dieser Schwachstellen und die Implementierung robuster Sicherheitsmaßnahmen sind entscheidend, um Integrität und Vertrauen in Blockchain-Netzwerken zu schützen. Tauchen wir nun ein in die Welt der Blockchain-Schwachstellen und untersuchen Strategien, um ihnen wirksam zu begegnen.

Was sind Blockchain-Sicherheitsbedrohungen?

Die Krypto-Industrie wird von Hackern und Eindringlingen bedroht, die versuchen, die Schwachstellen des Systems auszunutzen. Das Sicherheits-Ökosystem der Blockchain hat vier schwere Angriffe erlebt, die aus irgendeinem Grund lange Zeit vor der Öffentlichkeit verborgen geblieben sind. Die Details dieser Blockchain-Bedrohungen lauten wie folgt:

• Skalierungsmanagement: Die erste Bedrohung aus dieser Liste, mit der die Sicherheits-Blockchain konfrontiert war, ist der Umgang mit dem Umfang der Daten. Sie verfügt über begrenzte Kapazitäten, wodurch sie anfällig für die Übertragung großer Datenmengen ist, was zu Ausfällen oder langen Wartezeiten führt. Die Lösung bestand darin, neue Technologien wie künstliche Intelligenz zu integrieren und die Kommunikation zwischen Blockchains zu verbessern, um die Effizienz aufrechtzuerhalten.
• Smart Contracts: Smart Contracts sind Computerprogramme, die Teil der Blockchain-Sicherheitstechnologie sind. Sie führen bestimmte Aktionen automatisch aus; allerdings können diese Smart Contracts auf Probleme stoßen, die mit ihrer Programmierung zusammenhängen. Eines dieser Probleme heißt "Re-Entry" und kann einen Zyklus erzeugen, der zu einer falschen Bewegung von Geld führt.
• Geheime Chains und Minen von Selbstsüchtigen: Eine weitere Schwachstelle auf der Liste der Blockchain-Sicherheitsbedrohungen ist Mercenary Mining. Selfish Mining ist eine betrügerische Methode, die direkt die Absicherung von Blockchains gegen unbefugten Zugriff angreift. Sie besteht darin, Transaktionen heimlich in einer versteckten Chain durchzuführen. Wenn die versteckte Chain länger ist als die echte Chain, wird die ursprüngliche Chain nutzlos.
• Geheime Tokens: Double Spending ist einer der häufigsten Scams in der Blockchain. Dabei werden Tokens gleichzeitig von einer Wallet an zwei Wallets gesendet. Zweck dieser Praxis ist es, Assets zu duplizieren. Aufgrund der Weiterentwicklung der Blockchain-Sicherheitsanalyse und der Kombination kryptografischer Technologien mit Konsensmechanismen des Netzwerks ist es jedoch nahezu unmöglich, denselben Token zu duplizieren.

Blockchain-Schwachstellen verstehen

Angriff auf das PoW-System

Da im Proof-of-Work-System alles an Rechenleistung gekoppelt ist, besteht die Hauptmethode für einen Angriff darin, die erforderliche 51%-Macht zu erlangen und die meisten Blöcke erzeugen zu können, was es ermöglicht, sie nach Belieben umzuschreiben und davon zu profitieren. Blockchains, die auf dem PoW-Algorithmus basieren, sind inzwischen am weitesten verbreitet, da die meisten Kryptowährungen nach dem Vorbild von Bitcoin geschaffen wurden. So funktionieren beispielsweise Litecoin, Ethereum und Hunderte anderer Netzwerke, etwa Vertcoin und DASH.

Der 51%-Angriff erfordert keine besonderen Fähigkeiten, und die Hauptvoraussetzung ist Geld für die Ausrüstung. In einigen Fällen braucht man kein großes Kapital, und 200–300 $ reichen völlig aus. Im Fall von Bitcoin wird die Angriffs-Hardware jedoch auf Millionen von Dollar geschätzt, weil diese Methode nicht für jeden geeignet ist (genauer gesagt, fast für niemanden). Dennoch kann man natürlich einen weiteren Angriff starten, ohne etwas zu verdienen, aber damit ziemlich allen Nutzern des Netzwerks die Nerven rauben.

Ein Spam-Angriff (DoS-Angriff) ist eine Art Angriff, bei dem der Angreifer nichts gewinnt. Anstatt zu versuchen, die Möglichkeit zu erlangen, die meisten Blöcke zu erzeugen, kann ein Angreifer einfach die meisten von anderen erzeugten Blöcke belegen. Da Geschwindigkeit das Hauptproblem von PoW-Blockchains ist, lähmt das Senden einer großen Anzahl kleiner Transaktionen das Netzwerk, weil der Block in seiner Größe begrenzt ist. Im Bitcoin-Netzwerk beispielsweise fasst ein Block 500 Transaktionen und hat eine Größe von 1 MB.

Während der Hash-Kriege mit Bitcoin Cash im Jahr 2017 überschwemmten chinesische Miner die Bitcoin-Blockchain mit solchen Spam-Transaktionen; die Überweisungsgebühren stiegen auf 50 $, und eine Transaktion konnte bis zu drei Tage im Mempool hängen bleiben. Damit bewiesen die Anhänger von BCH die Ineffizienz von Bitcoin. Solche Situationen gab es 2018 auch bei Ethereum, als unbekannte Adressen Unmengen von Tokens im Kreis über mehrere Adressen schickten. Im Allgemeinen verursacht das Kosten für den Angreifer und bringt keinen Gewinn, erschwert aber anderen das Leben.

Angriff auf das PoS-System

Wie bei jeder anderen Blockchain ist der grundlegendste und profitabelste Weg für einen Angriff, eine Mehrheit zu erlangen. Hier werden jedoch die meisten Token der angegriffenen Blockchain benötigt, nicht Rechenleistung, da der PoS-Algorithmus die Blockerzeugung genau demjenigen ermöglicht, der die Mehrheit der Stimmen hat. Derzeit sehen wir keine Beispiele für eine erfolgreiche Implementierung des PoS-Algorithmus, aber Ethereum arbeitet an seinem Übergang (wenn auch langsam).

Es gibt jedoch gültige Beispiele für DPoS-Algorithmen wie EOS, BitShares und NEO. Sie unterscheiden sich von reinem PoS dadurch, dass Blöcke nicht von irgendjemandem erzeugt werden, sondern von Delegierten, die von allen Nutzern gewählt werden. Alle bestehenden Systeme sind zentralisiert, und die meisten Token in jedem System gehören einer begrenzten Anzahl von Personen; daher ist ein Angriff schwer durchzuführen. Natürlich kann man rein spekulativ davon sprechen, dass die Besitzer der meisten Token einen solchen Angriff durchführen könnten, aber das ist vor allem für sie selbst nicht profitabel, da sie den Wert ihrer Tokens riskieren.

Auch ein Spam-Angriff auf PoS ist möglich. Im Juli 2018 wurde NEO angegriffen, und alle 20 kostenlosen Transaktionen in jedem Block wurden mit Spam zugemüllt, sodass Nutzer warten oder Transaktionen mit GAS-Tokens bezahlen mussten. Am 16. Januar dieses Jahres wurde eine kritische Schwachstelle gefunden, die es ermöglichte, fast kostenlos alle Transaktionen in EOS vollständig zu blockieren. Jeder EOS-Nutzer kann zukünftige Transaktionen in eine Warteschlange stellen, und aus irgendeinem Grund haben diese Vorrang vor aktuellen. Infolgedessen kann man mit nur einem EOS-Token 700 Spam-Transaktionen auf einmal senden, und mit 100 Tokens sogar 70.000 Spam-Transaktionen. Mit genügend Tokens ist EOS lahmgelegt. Da Transaktionen kostenlos sind, Tokens für einen Tag blockiert werden und nach einem Tag wieder nutzbar sind, verliert der Angreifer nichts. Es gibt noch keinen Patch, daher bleibt abzuwarten, wie EOS damit umgeht.

Angriffe auf Smart Contracts

Angriffe auf Smart Contracts sind besonders relevant. Ein Smart Contract ist ein Programm, das auf einer Blockchain ausgeführt wird. Er kann in jeder Sprache geschrieben sein, die die virtuelle Maschine der Blockchain versteht (EOS hat mehr als fünf Programmiersprachen, ETH hat nur eine - Solidity, Lisk - JavaScript). Das Problem ist, dass die Anfälligkeit eines Contracts nicht von der Blockchain abhängt, auf der er läuft, sondern nur von der Qualifikation seiner Entwickler.

Zum Beispiel erinnert man sich an TheDAO, dessen Hacker eine Schwachstelle in einem Smart Contract finden und eine Auszahlungsanfrage in eine Schleife setzen konnte. So zog er ein Drittel aller Ethers aus dem Gemeinschaftsfonds ab, im Wert von 50 Millionen $. Der Entwickler hatte einfach vergessen, in einem der Code-Abschnitte eine Rekursionsprüfung einzubauen; am Ende kostete das das gesamte Netzwerk erheblich.

Blockchain sicherer machen: bewährte Sicherheitspraktiken für Blockchain

Implementierung von Bug-Bounty-Programmen

Bug-Bounty-Programme motivieren ethische Hacker, Schwachstellen in Blockchain-Systemen zu identifizieren und zu melden, und fördern so einen proaktiven Sicherheitsansatz. Plattformen wie CryptoExchange.com bieten Einblicke in die Welt des Bug Huntings und fördern die Zusammenarbeit, um die Blockchain-Sicherheit zu stärken.

Die Community aufklären

Es ist unerlässlich, Nutzer, Entwickler und Stakeholder über bewährte Sicherheitspraktiken und neue Bedrohungen aufzuklären, um eine wachsame und informierte Community aufzubauen. Durch Förderung von Bewusstsein und Wissensaustausch können Blockchain-Ökosysteme Schwachstellen gemeinsam bekämpfen und Risiken wirksam mindern.

Einsatz von Technologien zur Verbesserung der Privatsphäre

Heute gibt es immer mehr Methoden, die Privatsphäre zu erhöhen und gleichzeitig die Attraktivität der Blockchain für Unternehmen zu erhalten. Eine dieser Methoden ist das Panther Protocol. Es handelt sich um ein End-to-End-Privacy-Protokoll, das die Blockchains verbindet. Es ermöglicht es, die Privatsphäre in Web 3 und DeFi wiederherzustellen. Das Protokoll nutzt selektive Offenlegung privater Informationen und Zero-Disclosure-Nachweise.

Weitere Methoden zur Verbesserung der Sicherheit sind differenzielle Vertraulichkeit, eigenständige Identifikationsprotokolle und der Einsatz synthetischer Daten für Modellierungen.

Durchführung von Audits durch Dritte

Ein gründliches Audit ist ein wirksamer Weg, um Schwachstellen in Blockchain und Smart Contracts zu identifizieren. Kompetente Organisationen mit hohem Vertrauen bei den Kunden sollten ein solches Audit durchführen. H-X Technologies führt Audits zur Sicherheits-Compliance, Audits von Smart Contracts und Quellcode durch.

Tipps für die sichere Nutzung von Blockchain-Produkten

Damit Sie Kryptowährungen sicherer nutzen können, müssen Sie wissen und lernen, wie Sie Blockchain-Sicherheitsbedrohungen vermeiden und sich davor schützen. Im Folgenden finden Sie einige Tipps, die Ihnen dabei helfen.

• Regelmäßige Sicherheitsprüfungen und Analysen: Überprüfen Sie Blockchain und Smart Contracts regelmäßig mit automatisierten Tools und Expertenbewertungen, um die Codesicherheit sicherzustellen.
• Implementierung zuverlässiger Zugriffskontrollen: Verwenden Sie strenge Zugriffskontrollen mit Multi-Faktor-Authentifizierung und Hardware-Sicherheitsmodulen, um die Autorisierung von Änderungen im Blockchain-Netzwerk zu verwalten.
• Sicherheits-Patches aktualisieren: Es ist sehr wichtig, die Blockchain-Plattform und alle zugehörigen Softwarekomponenten mit den neuesten Sicherheits-Patches auf dem aktuellen Stand zu halten. Regelmäßige Updates schützen vor neu entdeckten Schwachstellen und verbessern die allgemeine Sicherheit eines Systems.

Der aktuelle Stand von Blockchain in Bezug auf Sicherheit und zukünftige Trends

Der aktuelle Stand der Blockchain-Sicherheit spiegelt eine dynamische Landschaft wider, in der technologische Fortschritte auf sich wandelnde Bedrohungen treffen. Obwohl bei der Verbesserung der Sicherheitsmaßnahmen erhebliche Fortschritte erzielt wurden, sind kontinuierliche Wachsamkeit und Innovation unerlässlich, um Angreifern, die Schwachstellen in Blockchain-Netzwerken ausnutzen wollen, einen Schritt voraus zu bleiben.

Die Zukunft der Blockchain-Sicherheit verspricht vielversprechende Entwicklungen, wie verbesserte Datenschutzfunktionen, quantenresistente Kryptografie und dezentrale Identitätslösungen. Mit der Reifung der Blockchain-Technologie wird die Integration dieser Fortschritte entscheidend sein, um die Sicherheitslage von Blockchain-Netzwerken zu stärken und ihre langfristige Nutzbarkeit sicherzustellen.

Fazit

Blockchain bietet Unternehmen viele Vorteile, dank ihrer Verteilung und Dezentralisierung. Diese Prinzipien lassen jedoch viele Schwachstellen offen, die häufig von Angreifern ausgenutzt werden. Durch die Anwendung bewährter Sicherheitspraktiken, die Nutzung von Bug-Bounty-Programmen und die Priorisierung der Aufklärung der Community können erfahrene Nutzer und Einsteiger zu einem sichereren und widerstandsfähigeren Blockchain-Ökosystem beitragen.